不連続性材料における進行性破壊に対する解析手法の確立

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12450175
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 堀井 秀之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10181520)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 純哉 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (70312973) ; 松本 高志 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (40301121)
• Keywords: 不連続性材料 / 岩盤 / 進行性破壊 / アーチダム / 耐震安定性 / 基礎岩盤

Research Abstract

不連続性材料における局所的な破壊過程の数値シミュレーション
インターフェース要素を用いた有限要素法により、局所的な破壊過程の数値シミュレーションを実施した。不連続面、潜在的弱面の構成則をモデル化し、インターフェース要素に組み込んだ。不連続面の統計的情報から不連続面、潜在的弱面を発生させ、解析メッシュを作成する技術を確立した。
コンクリートアーチダムの動的解析の実施
不連続性材料における局所的な破壊過程の例として、コンクリートアーチダムの基礎岩盤における進行性破壊を取り上げた。不連続性材料における局所的な破壊過程の数値シミュレーションの入力データを取得することを目的とし、コンクリートアーチダム堤体と基礎岩盤を対象とした等価線形3次元動的解析を実施した。設計地震波を大崎スペクトルに基づき定めた。解析結果より、アバットメント部の基礎岩盤要素接点における応答変位を抽出した。
コンクリートアーチダム基礎岩盤における地震時進行性破壊の解析
コンクリートアーチダムの動的解析結果より、アバットメント部基礎岩盤の2次元解析領域境界の変位履歴を求め、不連続性岩盤の進行性破壊の解析を実施した。与えた不連続面の走向・傾斜、強度等に対応して、不連続面の破壊が進行的に生ずる様子を再現することに成功した。破壊の進行は不連続面の走向・傾斜、強度に大きく依存している。破壊の局所化の程度は、不連続面における破壊後の軟化特性に依存していることが予想される。

Research Products

• [Publications] Y.Okui,H.Horii: "Application of Micromechanics to Modeling Compressive Failure of Rock"MSRI. Vol.6,No.2. 65-73 (2000)
• [Publications] J.Inove,H.Horii: "Analysis of Localization in a structure based on the thermodynamics of irreversible process"Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering, JSCE,. No.654 I-52. 63-75 (2000)
• [Publications] Victor.C.Li,H.Horii,P.Kabele,T.Kanda,Y.M.Lim: "Repair and retrofit with engineered cementitious composites"Engineering Fracture Mechanics. 65. 317-334 (2000)
• [Publications] 澤田昌孝,堀井秀之,Jiri VYCHYIL,吉田秀典: "MBCモデルによる肘折水圧破砕試験の解析"土木学会論文集. No.659 III-52. 129-139 (2000)
• [Publications] 堀井秀之 他: "節理性岩盤を対象とした各種解析手法による要素解析結果の比較"土木学会論文集. No.659 III-52. 229-240 (2000)
• [Publications] 堀井秀之 他: "等価連続体解析手法による塩原発電所空洞掘削時挙動の比較検討"土木学会論文集. No.659 III-52. 211-227 (2000)